Question

【題目】（1）氨氣還原氮氧化物的反應為：

①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1

②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H2

則4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(1) △H=___。(用含△H1、△H2的式子表示)

依據(jù)反應②，將氨氣設計成燃料電池，用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，寫出負極電極反應式：____。

（2）一定溫度下，向2L恒容密閉容器中充4.0molNO2和4.0mol CO，在催化劑作用下發(fā)生反應4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H＜0，測得相關數(shù)據(jù)如表：

	0min	5min	10min	15min	20min
c(NO2)/molL1	2.0	1.7	1.56	1.5	1.5
c(N2)/molL1	0	0.15	0.22	0.25	0.25

①05min，用NO2的濃度變化表示的反應速率為______。

②以下表述能說明該反應己達到平衡狀態(tài)的是_____。

A．2v(NO2)正=v(N2)逆 B．氣體密度不再變化

C．氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化 D．N2與CO2的物質(zhì)的量之比保持不變

③20min時，保持溫度不變，繼續(xù)向該容器中加入1.0molNO2和1.0molCO，反應再次達到平衡時，NO2的轉(zhuǎn)化率比原平衡___(填“增大”、“減小”或“不變)。

④該溫度下反應的化學平衡常數(shù)K=____。

（3）濕法脫硝：采用NaClO2溶液作為吸收劑可對煙氣進行脫硝。323K下，向足量堿性NaClO2溶液中通入含NO的煙氣，充分反應后，溶液中離子濃度的分析結(jié)果如表：

離子	NO3	NO2	Cl
c/(molL1)	2.0×104	1.0×104	1.75×104

①NaClO2溶液顯堿性，用離子方程式解釋原因_____。

②依據(jù)表中數(shù)據(jù)，寫出NaClO2溶液脫硝過程中發(fā)生總反應的離子方程式_____

Answer 1

【答案】△H=△H2－3△H1 2NH3－6e+6OH＝N2+6H2O 0.06mol/(Lmin) C 增大 0.11 ClO2+H2OHClO2+OH； 12NO+7ClO2+12OH＝8NO3+4NO2+7Cl+6H2O

【解析】

（1）依據(jù)蓋斯定律解答；燃料電池中，氨氣在負極失電子轉(zhuǎn)化為氮氣；

（2）①利用速率的定義式解答；

②達平衡狀態(tài)時各組分的物質(zhì)的量、濃度等不隨時間的改變而改變；

③20min時，向容器中加入1.0molNO2和1.0molCO，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動；

④化學平衡常數(shù)K等于平衡時生成物濃度冪之積比上反應物濃度冪之積；

（3）①根據(jù)鹽類水解的原理分析；

②向足量堿性NaClO2溶液中通入含NO的煙氣，充分反應后，溶液中離子濃度的分析結(jié)果得到NO3-：NO2-：Cl-=2：1：1.75=8：4：7，結(jié)合電荷守恒、電子守恒和原子守恒配平書寫離子方程式。

（1）依據(jù)蓋斯定律可知，②-3×①得4NH3(g)+6NO(g)＝5N2(g)+6H2O(1)，故△H=△H2－3△H1；根據(jù)反應②可知，該燃料電池中KOH溶液作電解質(zhì)溶液，氨氣在負極失電子發(fā)生氧化反應生成氮氣，其電極反應式為：2NH3－6e+6OH＝N2+6H2O；

（2）①v(NO2)===0.06mol/(Lmin)；

②A．達到平衡狀態(tài)時，v(NO2)正=2v(N2)逆，A項錯誤；

B. 由于反應物均為氣體，且反應前后質(zhì)量守恒，且容器為恒容的容器，故氣體密度一直不變，故氣體密度不變不能說明反應是否達平衡，B項錯誤；

C. 氣體平均相對分子質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量，，由于此反應的反應物和生成物均為氣體，故氣體的總質(zhì)量一直不變，而此反應在平衡之前氣體的物質(zhì)的量在減小，故平衡之前氣體的平均相對分子質(zhì)量在增大，當不變時則反應達平衡，C項正確；

D. 各物質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變可說明反應達到平衡狀態(tài)，但N2與CO2的物質(zhì)的量之比保持不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)，D項錯誤；

答案為：C；

③20min時，向容器中加入1.0molNO2和1.0molCO，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，所以NO2的轉(zhuǎn)化率比原平衡增大，故答案為：增大；

④ 4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g）

初起濃度：2 2 0 0

變化濃度：1 0.5 0.25 1

平衡濃度：1 1.5 0.25 1

所以K==0.11，故答案為：0.11；

（3）①NaClO2溶液顯堿性是因為HClO2為弱酸，ClO2-在水溶液中會發(fā)生水解，使溶液顯堿性，其水解方程式為：ClO2+H2OHClO2+OH，故答案為：ClO2+H2OHClO2+OH。

②向足量堿性NaClO2溶液中通入含NO的煙氣,充分反應后,溶液中離子濃度的分析結(jié)果得到NO3-：NO2-：Cl-=2：1：1.75=8：4：7，結(jié)合電荷守恒、電子守恒和原子守恒配平書寫離子方程式為：12NO+7ClO2+12OH＝8NO3+4NO2+7Cl+6H2O。